藺 志 國
(山西平陽路橋有限公司,山西 臨汾 041000)
土質(zhì)路基碾壓效果的一個較為重要的因素,就是土的含水率,如果土的含水率偏小或者偏大時,均會影響路基的壓實(shí)效果。在填筑土方路基之前,應(yīng)先進(jìn)行土樣的選取,在室內(nèi)試驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn),以獲取含水率和干密度的關(guān)系曲線,其中在含水率和干密度的關(guān)系曲線中,和最大干密度相對應(yīng)的含水率,即為最佳含水率,也就是說,在一定的壓實(shí)功能作用下,某種土的含水率接近于最佳含水率時,才會獲取最大干密度。在進(jìn)行路基壓實(shí)工作時,針對含水率偏小的土,選用某一型號的壓路機(jī)對其進(jìn)行碾壓時,要想獲取比較大的壓實(shí)度,其難度是比較大的,不過假如最佳含水率比土質(zhì)的含水率小很多時,要想獲取比較大的壓實(shí)度,其難度也是比較大的。在碾壓土質(zhì)路基過程中,如果在碾壓過后,土體呈松散狀態(tài),密實(shí)不夠理想,無法形成板體,表明土質(zhì)的含水率偏小。而如果土質(zhì)的含水率偏大時,極易會發(fā)生彈簧現(xiàn)象。
大量實(shí)驗(yàn)表明,隨著壓實(shí)功能的增加,同一種土的最佳含水率會隨之變小,最大干密度會隨之增大。當(dāng)土的含水率相同時,土的密實(shí)度和壓實(shí)功能呈正比,因此在土質(zhì)路基施工過程中,假如土的最佳含水率比土的含水率要高,且加水難度比較高時,為對土的密實(shí)度進(jìn)行提升,宜選用壓實(shí)功能增加的方法。不過,通過利用壓實(shí)功能來對土的密實(shí)度進(jìn)行提升還是具有一定約束性的,當(dāng)增加壓實(shí)功能到一定程度以后,土的密實(shí)度上升幅度就會變得越來越小。和壓實(shí)功能相比,通過對最佳含水率進(jìn)行嚴(yán)格控制,能夠獲得更好的效果。因此在壓實(shí)土基過程中,對土的最佳含水率進(jìn)行有效控制是非常重要的,并以此為基礎(chǔ),選用分層填土法,對填土厚度進(jìn)行有效控制,需要時對壓實(shí)功能進(jìn)行適當(dāng)增加,這樣才能夠獲得更好的壓實(shí)效果。
土的性質(zhì),對路基的壓實(shí)效果產(chǎn)生的影響是比較大的。因?yàn)椴煌耐临|(zhì),具有不同的最大干密度和最佳含水率,如果土的塑性比較高時,其相應(yīng)的最佳含水率也是比較高的,不過這種土的最大干密度相對較?。缓驼承酝料啾?,砂性土的壓實(shí)效果要好很多,主要原因就是粘性土的比表面積較大、土粒比較細(xì),常常需要由比較多的水分來將土粒進(jìn)行包裹,這樣才能夠形成水膜。而砂性土的土顆粒相對較大,呈松散狀態(tài),極易流失水分,亞黏土和亞砂土的壓實(shí)性能要好一些。
不同壓實(shí)力的傳遞深度、不同的壓路機(jī)噸位等,均會對土的壓實(shí)效果造成不同程度的影響。根據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定,應(yīng)在遵守先慢后快、先靜后振、先輕后重、曲線超高段先低后高、直線段先兩邊后中間的碾壓原則下,以壓實(shí)土質(zhì)路基,同時在碾壓過程中,碾壓速度不得過快,必須要在滿足設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前提下進(jìn)行壓實(shí)施工,以獲取較好的壓實(shí)效果。
為確保路基的壓實(shí)強(qiáng)度,關(guān)鍵在于有效控制土的最佳含水量。土的一大基本物理指標(biāo),就是含水量,土的含水量能夠充分表現(xiàn)出土的狀態(tài)。在路基填方施工過程中,在對取土料場確定以后,應(yīng)對土的最佳含水量進(jìn)行明確。在實(shí)際施工過程中,宜選用濕土法。其中,濕土法,就是指對不少于5個含水量土樣進(jìn)行采集,每個土樣質(zhì)量約為3 kg,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),分別晾干碾壓的最高含水量至不同含水量,其中,小于該最高水量的土樣不少于3個,高于該最高含水量的土樣不少于2個,然后選用常規(guī)方法,進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),以對最大干密度時的含水量進(jìn)行明確,以將其作為施工時的最佳含水量。
對碾壓施工進(jìn)行指導(dǎo)是對最佳含水量進(jìn)行確定的主要目的,因此在施工過程中,在進(jìn)行每層碾壓之前,一定要進(jìn)行含水量試驗(yàn),如果填土含水量小于最佳含水量時,一定要進(jìn)行灑水處理,在難以加水時,宜選用增加壓實(shí)功能的方法以對路基的壓實(shí)度進(jìn)行有效提高。
大量實(shí)踐表明,選用粗粒土?xí)r,能夠獲取最佳的壓實(shí)效果,特別是含石率宜控制在70%。不過并不是所有路的取土場均為粗粒土,在這種情況下,應(yīng)考慮選用巨粒土滲配試驗(yàn)使用。不管選用哪一種土質(zhì),一定要對土的塑性指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)。如果土的塑性指數(shù)高于26,液限高于50,則這種土嚴(yán)禁直接用于路基填料,而對于達(dá)到液限塑性標(biāo)準(zhǔn)的土石,還需要嚴(yán)格控制最大粒徑,根據(jù)規(guī)范規(guī)定,填料最大粒徑為0.15 m,不過大量施工實(shí)踐表明,可以根據(jù)壓實(shí)厚度,有效控制土石的最大粒徑,即土石的最大粒徑不得高于壓實(shí)層厚度的2/3。
根據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定,一定要進(jìn)行分層夯壓施工,不過并未明確規(guī)定分層厚度的確定方法。筆者認(rèn)為,一定要選用水平分層填筑法。針對地面不平的,應(yīng)從地面最低處進(jìn)行分層填起,每進(jìn)行一層填筑,通過壓實(shí),且對壓實(shí)度是否滿足要求進(jìn)行測定以后,才能夠決定是否進(jìn)行上層填筑。根據(jù)規(guī)范規(guī)定,鋪筑的分層厚度宜控制在0.3 m~0.5 m,根據(jù)土質(zhì)種類,通過試驗(yàn)以確定碾壓遍數(shù)、壓實(shí)機(jī)具的功能。一般情況下,主要選用12 t~15 t的壓路機(jī),松鋪厚度不得大于0.3 m,同時碾壓遍數(shù)宜控制在8遍~10遍。在對最大松鋪厚度進(jìn)行確定以后,因?yàn)閴簩?shí)厚度小、整體性結(jié)合效果不夠好,特別是在填筑到路床頂面最后一層時,因厚度偏薄,不能夠有效連接路面結(jié)構(gòu)層,所以還應(yīng)嚴(yán)格控制最小鋪筑厚度,為保證整個填方的整體強(qiáng)度,壓實(shí)厚度不得小于0.08 m。針對分層夯壓提出更為嚴(yán)格的要求,即不得隨意進(jìn)行分層碾壓,根據(jù)不同填方厚度,應(yīng)對分層先進(jìn)行確定,確保每層松鋪厚度在最小松鋪厚度和最大松鋪厚度之間。大量施工實(shí)踐表明,為保證壓實(shí)層的勻質(zhì)性,以按松鋪厚度30 cm進(jìn)行鋪筑。
為獲取較好的路基壓實(shí)度,重點(diǎn)在于壓實(shí)機(jī)。大量施工試驗(yàn)表明,在對壓實(shí)厚度進(jìn)行確定后,為保證路基的壓實(shí)度,必須要對壓實(shí)機(jī)進(jìn)行合理選取。在將填料運(yùn)送至施工現(xiàn)場以后,選用合適的施工機(jī)具,在預(yù)定的寬度范圍內(nèi)均勻攤鋪填料,保證表面的平整,同時應(yīng)對碾壓超寬部分進(jìn)行攤鋪碾壓,在攤鋪整型以后,在填料含水量稍微大于或者等于最近含水量時,應(yīng)選用12 t~15 t振動壓路機(jī)或者8 t兩輪壓路機(jī),進(jìn)行3遍~4遍的靜壓,以穩(wěn)定就位粗細(xì)料。針對直線部分,應(yīng)從兩側(cè)向路中心進(jìn)行碾壓;針對超高路段部分,應(yīng)從內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行碾壓。每進(jìn)行一遍靜壓后,需要進(jìn)行找平。在完成靜壓以后,一定要保證表面的平整性。在進(jìn)行振壓時,應(yīng)選用12 t~15 t振動壓路機(jī),且進(jìn)行6遍~7遍的振動碾壓,每加壓1遍后,都要對密實(shí)度進(jìn)行檢測,直到密實(shí)度滿足要求后,方可停止碾壓。
為保證路基具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,在實(shí)際施工過程中,一定要對路基壓實(shí)效果影響因素進(jìn)行全面、深入考慮,這樣才能夠獲取更好的路基壓實(shí)效果。